怎样做好探索性物理实验

中学物理教学大纲把探索性实验提到比较重要的地位，本文主要根据实践体会，谈谈怎样做好探索性物理实验。

一、重视实验改革，掌握探索性实验的特点和设计要求

传统的学生分组实验，都是在新课学习之后安排时间进行，多数属验证性的，且都强调对实验技能的培养。从现代的教育思想来看，在对学生实验技能培养的同时，尤需重视对学生实验探索能力的培养，致力改善学生的智能结构，激发学生的创造精神。

探索性物理实验教学有两大特点：一是以探究物理规律并培养实验能力为目标；二是充分体现课堂教学以“学生为主体、教师为主导”的原则。另外，还有一个重要特点是，培训学生对物理的思想和方法。探索性实验程序可列表如下：

探索性实验的基本要求是，在教师的提示指导下，学习有关课文， 明确实验目标、设计实验方案（包括写出实验目的、要求或原理，器材， 步骤，表格，报告等。）正确进行实验和对实验结果进行分析、推理， 得出结论。其较高要求是，在教师提示启发下，学生自己研究课文，确定实验课题，进行猜想，选择实验途径和器材，设计实验和进行实验探讨。为此，教师事前要做好安排，如把新课之后的某些验证性实验，调到新课之前或与新课同步进行探索性实验。

二、抓好“提”、“学”、“练”三个环节，做好探索性物理实

验

中学物理应培养学生的实验能力，具体表现以下几个方面：

1. 实验的基本技能①明确要求，准确选用仪器进行实验的能力；②

从实验中观察物理现象的能力；③测量和分析、处理数据的能力；④从实验中抽象出物理规律和验证理论的能力。

1. 实验的初步设计、探索能力①发现问题、进行科学猜想、检验的初步能力；②根据需要，进行实验设计的能力。

为了使学生能更好地从实验、观察形成概念，认识规律和培养能力， 我们经多年的教学实践，体会到必须抓好“提”、“学”、“练”几个环节，有目的、有计划、有步骤地做好探索性物理实验。

所谓“提”，就是根据目标，提问能激发学生兴趣和思维的疑点； 提出实验目的、要求；提供可选择的仪器；提示实验手段、思路。

所谓“学”，就是在教师指导下，学生预习、阅读课文，进行思考。明确实验课题、原理，了解仪器性能、使用，进行猜想或假设，设计实验方案。这环节还包括教师的讲解、集体或分组讨论。

所谓“练”，即学生动手实验，这是实验课的中心环节。这环节要求正确安装、安全操作，并逐渐了解和掌握“控制条件、变量”，以找到各种因素之间的必然联系的思想方法和实验手段；正确观察、量度和整理、分析数据，从复杂多变的过程中剖析现象之间的因果关系，从而认识现象的本质特征，并抽象出物理规律。

三、探索性实验课实例——电流强度跟电压的关系、电阻（原为 初中演示实验，现改为学生分组实验）

1．“提”的环节教师出示大号与小号干电池各一两节、有灯座小灯泡（阻值同）两个、电键和导线。说现在做个小实验，让学生先想一想， 是用一节大号干电池供给小灯泡的电流强度大（表现为灯较亮），还是用两节小号干电池（串联）供电给小灯泡的电流强度大？（激发学生思考，可能有不同的回答。实验表明后者电流大，为什么？）再用一节大号干电池与另用一节小号干电池供电比较，又怎样？（学生的猜测更活跃，有不少人说，大号干电池供应的电流大得多。但实验结果表明，两者无甚差异。为什么？）

接着让学生分组做探索电流强度与电压关系的实验。提出实验目的要求。

教师提供实验所需的器材和提示实验手段、思路。2．“学”的环节

1. 学生阅读、思考下段短文（把课文改写而来的）：

我们知道，导体中的电流是由电压产生的，那么电流强度跟电压的大小又有什么关系呢？人们会自然地想到，在同一电路上，电压越大， 电流强度就越大。但是，电流强度是否一定跟电压成正比？可有什么根据？请你设计一个实验方案来。

1. 复习安培表、伏特表的使用法和画出实验电路图，并要求设计实验记录表格，教师把择优的电路图和表格画到黑板上供大家参考。

1. 请一位学生叙述实验步骤及仪器使用注意事项，大家补充。3．“练”的环节

1. 为了节省时间，可分派每实验小组只对两种导线进行实验。要求正确接线、观察和读数。把数据填入表格。

2. 对每种导线挑选一组的学生到黑板填写实验数据。让学生对此结果进行归纳、分析、推理，看谁能最先找到和说明其规律：①从表格中竖的方向来看，AB 导线两端的电压增大到几倍，其中的电流强度也增大到几倍；而且比值 U/I 都是一个恒量。同样，对于导线 CD、EF 来说，比值 U/I 也是一个恒量。由此可推知：导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比。②从表格中横的方向来看，对于不同的导线，U/I 的值是不同的，由此可推知，U/I 可能反映了导体的某些特性。

3. 教师引导学生思索：U/I 可能表示什么物理意义？不同的导体的U/I 值不同，又说明了什么问题？经讨论和教师补充，得出“电阻”的概念和表达式 R=U/I，简介电阻的单位“欧姆”。

4. 指出U/I 的物理意义是它可表示该导体的电阻——测出相对应的U 和 I 的值，就可以算出导体的电阻。这就是能测定导体电阻的一种重要方法。不同的导体会有不同的阻值，这也就是导体的一种特性。

5. 完成实验报告和回答问题：

①你所测定导线的电阻值是多少？

②解释开头所做小实验：为什么用一节大号干电池与换用一节小号干电池供电给小灯泡时，光亮没有什么差异？

（谢元徽 文）